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電気と電子の違いを中学生に説明する場合、どのように話したら解り易いでしょうか?

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A 回答 (6件)

中学生向けですね。


ふむふむ。

以下、ご参考になれば幸いです。

「電気料金の計算に使う、「キロワット時」(kW/h)は、1000ワットで1時間使ったときのエネルギーを1kW/hとして決めた単位です。
1ワットは、電圧が1ボルトで電流が1アンペアのときの消費電力です。
だから100Vで100Wの電気器具を使用すれば、電流は1アンペアです。
そして、1アンペアとは、実は、電子という粒々が1秒間に624京個(6240000兆個)走っていることです。
並列つなぎのない回路では、配線のどの点を取ってみても、(1秒当たり)同じ数の電子が通過しています。」
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良く考えると質問の意味が不明です。


電子は良いとしても電気とはどんな意味で使っていますか?
例えば電気とは
1、電流の事を便宜上そう呼んでいる
2、電圧の事を〃
3、静電気の事を〃
4、電荷の事を〃
5、雷の稲妻の事を〃
6、照明器具の事を〃・・・まさかね

このうちどの意味で“電気”と言う言葉をお使いですか?
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水の流れで例えるのが自分は好きです。


川は上から下に流れている。電気も同じように流れている。

でも実は川って一言にいっても、H2Oはもちろん、ゴミとかも流れていて
それが川を作っている。一個一個は単なるもので、それがたくさん集まると川に見える。

電気も同じで、じつは電子と言うものがたくさん流れているから電気が流れている。
川にとってのゴミとか水分子が、電気にとっての電子。
川はゴミがどちらに進んでいるかで、川の流れを知れた。
でも電気は右から左に流れているのか、左から右に流れているのかが区別しにくかった。
電子が見えにくかったから。
(豆電球でも光らせて、右から左かを学生に聞いてみても面白い、電池を見せずに。ついでに電池の向きを変えてみたり)

で、昔の人はついつい電気の流れと電子の流れを逆向きに決めてしまった。
例えば、ペットボトルに少しだけ空気を入れてふたをして、逆さにすると
気泡は上に向かっていく。
でも気泡が上に行くって事は、水は下に落ちている。
気泡に注目すれば上に行くけれども、水に注目すれば下に行く。
だからペットボトルをさかさまにすると上に行くか、下に行くかという問は
気泡について?水について?で答えが変わってしまう。

電気の本質は電子である事を知らなかった昔の人は、電気の流れを電子の流れとは逆向きに定義してしまった。
ペットボトルの例で言えば、気泡が重要だったのに、水のながれに注目してしまった。

だから電気の流れと電子の流れは逆を向いている。

将来物理を学べば知るけれども、それが証拠にと言いながら
LEDに乾電池を繋いで、片側だけ電気が着く事を確かめてみる。
同じ高さから金属を落とすと、いつも同じ音がすることを確認してから、電子が落ちると光が出るとだけいって
階段の絵を描いて、電気が右から左に流れる時に、段差で落ちると光が出る。
でも左から右に行こうとすると段差で向こう側にはいけないから、電気が流れない、光らない。

とか
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金属中を電子が流れます。

これが電流。電子の持つ電気の単位は-1なので、電子の流れる方向と「逆向き」に電流が流れるように見えます。

本当は金属中でなくても流れるし、電子は「押せ押せ」で移動するので、「電気の速度」と「電子の速度」も違いますが、凄く頭の良い中学生でない場合、最初の説明で満足してもらって下さい。
頭の良い子にはパソコンを買ってあげて下さい。「ゲームは1日1時間」「外でも遊ぶ事」!
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電気の正体が電子です


電子の振る舞いが様々な電気現象を起こすのです

例えて云えば
空気の流れが風であるように電子の流れが電流
空気が積み上がると気圧が高くなるように電子が多くなると電圧が高くなります

ただし空気と違って
電子の流れと逆の方向が電流の方向
電子が多い側をマイナス少ない側をプラスと決めています
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電子は電気を持った粒子です。

電気にはプラスとマイナスがあり、電子は通常はマイナスの電荷を持っていますが、プラスの電荷を持った電子もあり、これを陽電子と言います。
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